锅炉给水泵轴端机械密封的应用研究论文_马利新

锅炉给水泵轴端机械密封的应用研究论文_马利新

马利新

吉林吉恩镍业股份有限公司 吉林省磐石市红旗岭镇 132311

摘要:锅炉给水泵需要进行热水的输送,所以其轴端密封需要有良好的性能,从而确保给水泵的正常运行。而相较于其他类型的密封,机械密封的可靠性较强,并且拥有诸多应用优势。因此,有必要对锅炉给水泵轴端机械密封的应用问题展开分析,从而更好的在锅炉给水泵结构中进行该种装置的运用。

关键词:锅炉给水泵轴端;机械密封;应用

1机械密封工作原理

水泵的机械密封主要由静环和动环这2个密封元件组成,2个密封元件的表面不仅非常光洁,而且非常平直地贴合在一起。机械密封的密封端面的平面度在0.0009mm数量级,并且金属材料的粗糙度(Ra)在0.02(μm,非金属的粗糙度(Ra)为0.04μm。机械密封工作过程动环与静环之间相互转动,动环与静环的材料以石墨、碳化硅、碳化钨硬质合金等为主。在实际工作中,受到弹簧和密封介质的压力,动环与静环表面也会形成一定的压力,从而使2个端面紧紧地贴合在一起,但2个端面中间仍会有一层液体薄膜,这层液体薄膜一是对环起到润滑作用,二是起到应有的密封效果。

2机械密封的应用优势及安装

2.1机械密封的应用优势

相较于其他类型的密封,机械密封的弹簧有一定预紧力,可以使动静环始终贴在一起,所以可以避免泄漏。同时,机械密封油补偿机构,无需经常进行装置的调整。在使用时,密封与水泵轴端面的接触面积也较小,所以可以减少设备的摩擦功率损耗。而由于密封与轴的接触部位几乎很少发生相对运用,所以基本上不会给轴套带来摩擦损伤。此外,应用机械密封可以进行相匹配的摩擦副材料的选用,从而使锅炉给水泵轴端的密封系统得到完善。因此,即使在较为恶劣的工况下,机械密封也可以保持良好的性能。

2.2机械密封的应用要点

在锅炉给水泵进行机械密封的使用时,为了提高机械密封的使用寿命,还需要使用密封循环系统改善密封所处的工况。具体來讲,就是为机械密封配备一套附属系统,从而使密封件的工作环境得到改善。使用该系统,可以对温度、压力、黏度、粒度和含杂质浓度等因素进行控制。因为,该系统具有温度控制功能、清除杂质功能和流体替代功能,可以对密封工况进行有效控制。就目前来看,锅炉给水泵轴端的机械密封的应用需要采取相应的温度控制方法,以便确保密封的使用性能。而常用的方法主要有2种,即冲洗和冷却。使用冲洗的方法可以降低轴封箱的温度,并且防止杂质聚集和液膜汽化,能够使装置的润滑条件得到改善。在冲洗的过程中,可以从泵的髙压侧进行密封介质的引人,然后使介质通过密封室返回泵的低压侧,从而实现对装置的循环冲洗。

2.3机械密封的安装

在应用机械密封时,机械密封的安装质量将直接影响密封的使用寿命。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以,还需要严格按照步骤进行机械密封的安装,从而避免密封提前失效。首先,在安装密封之前,需要做好安装图和技术的研究,并且将密封零件上的毛刺、油污和锈垢清理干净。其次,在安装的过程中,需要进行润滑油的涂抹,并且使用卡尺法进行密封环平面度的检验。具体来讲,就是将卡尺放在工件表面,然后以手电光照射尺与工件的间隙,从而对工件的平面度进行判断。在安装辅助密封圈时,需要确保各个圈之间存在一定的间隙,从而确保其密封性能。而动、精环的安装,则需要注意方向,并且做好密封端面平面度的检查。最后,完成所有部件的安装后,需要进行辅助系统的安装。在安装之前,需要检查系统管线是否有杂物或污垢,并且在设备运行前先行将辅助系统投入运行。

2.4机械密封的应用故障

在应用机械密封的过程中,可以会出现一些应用故障。一般的情况下,可以通过分析密封动静环上的磨损图像进行故障原因的判断。如果两个密封面都没有被磨损,还需要对部件进行进一步检查。就目前来看,锅炉给水泵轴端机械密封的常见故障就是密封泄漏。在分析的过程中,需要将其划分间歇性泄漏、持续性泄漏和严重泄漏等多种故障。通常的情况下,间歇性泄漏都是由给水泵转子轴向窜动量太大引起的,需要进行给水泵轴向窜动量的调整。持续性泄漏需要进行泄漏源的判断,即确定是端面还是密封腔装配面泄漏。根据泄漏源所在位置,则可以进行相关部件的检查。此外,一旦出现严重泄漏,就需要检查摩擦副元件是否出现断裂,并且检查给水泵是否发生气蚀。

3机械密封的改造过程与设计

3.1机械密封的改造过程

通过对机械密封的分析与研究,将其改造成平衡型单端面带泵效环的结构类型,此种机械密封的结构特点较为明确:其中动环组件连带泵效环,不仅可以强制冷却液的循环过程,更能在高温高压环境下进行良好作业,并且,此种带泵效环的机械密封结构,既能实现简易安装,又能确保性能的稳定。而且,此改造后的机械密封装置,将螺钉进行离心力的反向设置,使其不会因设备的振动等原因而出现脱落现象;同时,将动环座及轴套所衔接的轴向方位,用直径为2-Φ10的销钉进行有效定位,并将静环座及静环的传统运转方式转变为防转方式,使机械密封中销钉脱落现象得以有效的杜绝。

3.2机械密封的改造设计与密封圈材料应用

在密封圈材料的选用上,应着重从给水程度及温度、压力等方面进行充分考虑。可进行改进的材料涉及到以下几个方面:其一,针对锅炉给水泵的应用性质,其所选用的材料不仅要符合硬度、温度、强度较高的要求,还要具备耐磨、耐腐蚀及抗氧化等特性,对此,结合现阶段的工艺和技术,挑选出符合要求的密封圈材料,即无压碳化硅材料。此种材料不仅具备以上特性,还具有良好的应急性能和导热性能,通过实践运行,得出此种材料具有良好的性能及效果,适用于改造后的机械密封装置中。此外,对于机械密封的改造设计,主要涵盖三方面的设计应用,分别为平衡型单端面带泵效环结构设计、传动环传动结构设计、以及弹簧补偿设计,通过以上几方面的设计与新型材料的应用,可以有效的解决传统机械密封装置存在的诸多问题,改造后的机械密封,不仅能故障出现几率,更能有效提升锅炉给水泵的工作效率,进而使热电厂的运行效率与经济效益大幅度提升。

结束语

在电厂锅炉给水泵中合理应用机械密封,能够进一步提高电厂的运行效率与质量。不过在实际应用过程中,需要掌握相应的应用要点,并且做好日常的维修和保养工作。因为一旦机械密封出现泄漏故障,如不能及时进行处理,所造成的后果将不堪设想。因此,作为相关的管理人员,可以掌握机械密封系统的正确应用方法,并且对于机械密封过程中可能出现的故障及相应的预防处理措施,有着非常清楚地了解,进而能够采取一系列的有效措施,使机械密封长期良好运转,最终提高机械密封的安全性、稳定性及效益。

参考文献:

[1]鄢传武,王章生.机械密封在电厂锅炉给水泵中的应用及故障分析[J].华电技术,2011(4):55-56,78.

[2]李运辉.泵用机械密封泄漏原因及双螺杆泵机械密封泄漏的解决对策[J].江西建材,2013(5):102-103.

论文作者:马利新

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第22期

论文发表时间:2018/2/26

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